金星C37—401彩电的图象中频和伴音通道

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金星C37—401集成电路彩色电视机的图象中频通道和伴音通道,同黑白电视机的一样,都是将高频头输出的中频信号,按照规定的增益和频率特性进行放大,并从中取出全电视信号和伴音信号。下边分别对这两部分电路的构成、工作原理和外围电路的作用作一介绍。

图象中频通道

金星C37—401彩电图象中频通道,由声表面波滤波器和集成电路HA11215以及外围电路组成,如图1所示。由于彩色全电视信号中插入彩色副载波,所以对图象中频通道特性的要求比黑白电视机高得多。否则将会产生彩色副载波和伴音中频之间的差拍(2.07MHz)干扰。以下对该通道的各个部分电路分别进行分析。

图1
图1 🔍原图 (1660×1176)

1.声表面波中频滤波器:由高频头输出的中频信号通过电容C\(_{0}\)70和匹配电感L201,进入声表面波中频滤波器(SAW)CP201(HW2043),进行带通滤波并实现对图象中频通道的带通特性的要求。图2示出C37—401彩电图象中频通道的带通特性的示意图。

图2
图2 🔍原图 (568×645)

声表面波滤波器HW2043的结构如图3所示,它是在具有压电效应的铌酸锂晶片上作了两个叉指形金属电极。当在发送端加上交变电信号后,在叉指电极间形成一个电场,这个电场使压电晶片表面产生机械振动并以表面波形式向接收端传播,在接收端由叉指电极将机械振动转化还原为电信号。在电信号和声表面波的转换过程中,叉指电极的几何形状和滤波器的性能有极其密切的关系。可以通过对叉指电极的间距、宽窄、长短及位置等参数的控制,确定传送电信号的频率、时间、能量以及寄生信号的抑制等,从而实现滤波性能的要求。它制造工艺简单;重复性好,使用时不用调整;参数稳定。彩色电视机整机的通频带及选择性指标主要靠声表面波滤波器来完成,声表面波滤波器HW2043决定了图象中频放大器的带通特性,所以HW2043的带通特性与图2所示的图象中频放大器的带通特性基本相同。

图3
图3 🔍原图 (733×243)

声表面波滤波器约有20dB的插入损耗,因此要求图象中频放大器来补偿这一损耗。在滤波器的输入输出阻抗中除了电阻成分外,还有一定的寄生电容,因此在它的输入输出端加电感来调谐匹配,图1中L\(_{2}\)01、L202和L\(_{2}\)03就是调谐匹配电感。从声表面波中频滤波器输出的图象中频信号,送给中规模集成电路HA11215,从它的⑥、⑦脚对称输入到HA11215内的图象中频放大器。

2.图象中频放大器:集成电路HA11215的图象中放由三级差分放大器组成,具有工作稳定、频率响应宽、自动增益控制范围大等优点。接收机灵敏度主要取决于中放的增益,HA11215的三级差放的最大增益约62dB,这是根据电视机最大灵敏度为10μV而设计的。为了在接收的电视信号强弱变化时,保持输出的视频信号幅值不变,图象中放加有自动增益控制(AGC)。因此在HA11215内设有自动增益控制电路,图1中AGC检波和AGC延迟就是这个电路。自动增益对图象中放的控制范围大于60dB,三级中放都加有自动增益控制,采用逐级延迟或控制。即在中放AGC起控后先控制第三中放,随着信号的加强然后再继续控制第二中放和第一中放。

从高频头输出的信号经过声表面波滤波器的衰减已经变得很小,第一级中放采用低噪声放大级以提高信噪比。由于三级中放增益高达62dB,所以为了稳定各级工作点而加有很深的直流负反馈。为了不降低中放增益和避免产生自激,在集成电路⑤脚和⑧脚之间接电容C\(_{2}\)05、C206和C\(_{2}\)08来旁路负反馈环路中的中频信号。脚和脚外接的L205和C\(_{214}\)为30.5MHz并联谐振回路,C215是隔直流电容,调谐这个谐振回路可以提高伴音灵敏度。⑨脚为图象中放供电输入端,R\(_{2}\)08和C204组成电源退耦滤波电路,其中R\(_{2}\)08也为降压电阻,把+12伏电源电压降到图象中放所需的电压(6.3V)。由图1看出,经过图象中放放大后的中频信号送到同步检波器。

3.同步检波器:集成电路HA11215的视频信号检波是采用同步检波器,它具有检波效率高(检波增益约20dB),检波失真小,小信号检波线性好以及伴音与副载波之间的差拍干扰小等优点。为了实现同步检波,必须有一个和调幅载波信号(37MHz图象中频信号)的频率相同,相位相同(或相反)的等幅载波作开关信号。从图1中看出图象中放输出的信号分两路进入同步检波器,一路是把图象中频信号经放大限幅使调幅信号切割后取得的等幅载波信号;另一路为调幅的图象中频信号,满足同步检波器的要求。接在和的L204和C213组成并联谐振回路,谐振频率为37MHz,它是放大限幅器的负载。

同步检波器输出的信号经过滤除二倍中频及高次谐波后,得到全电视信号。由于检波器本身还有混频作用,所以输出中还含有6.5MHz伴音中频信号。从图1看出同步检波器输出的全电视信号送到视频放大级进行放大,然后从②脚输出。视放电路的一端与④脚相连,④脚又接在分压器(由电阻R\(_{211}\)、R210和滤波电容C\(_{218}\)组成)的可变电阻器的滑动臂接点,调整R210就可以调整视放级的工作状态,以调节视频信号幅度。

4.噪声抑制和AGC电路:从②脚输出的彩色全电视信号,一路经L\(_{4}\)01、C401送给伴音通道。另一路再通过由CP202和R\(_{217}\)组成的T型电路把6.5MHz的伴音中频信号吸收,然后再从③脚送入噪声抑制电路。由于窜入电视信号中的各种干扰脉冲,也被同步检波器检了出来,这些干扰将会破坏电视机同步以及影响AGC系统的工作,因此必须将这些干扰从视频信号中去掉。HA11215的噪声抑制电路是采用截止式抗干扰电路,当视频信号中有超过同步头电平的干扰脉冲时,通过该电路的作用,将该电路内的视频通道在干扰脉冲持续期间切断,这样就把干扰脉冲抑制掉了。①脚所接电容C216上充有与同步头电平相等的直流电压,保证该电路正常工作。③脚对地接的电阻R\(_{219}\)是噪声抑制电路的偏置电阻。通过该电路的彩色全电视信号从输出,其峰峰值为1.3伏,在测试点TP301可用示波器观察到这个信号,信号波形如图1右上角所示。对地接的电阻R\(_{213}\)为集成电路内部跟随器的发射极电阻。从输出的彩色全电视信号送到亮度通道及色度通道。

集成电路HA11215的AGC电路,是利用峰值检波器检出全电视信号中的最高电平(同步脉冲电压)为自动增益电压,因此AGC电压与图象内容无关。这种电路容易受到超过同步头的干扰脉冲的影响,但是信号是经过噪声抑制电路之后才送到AGC检波电路的,所以干扰脉冲的影响是很小的。

从图1看出噪声抑制电路输出的彩色全电视信号,一路从输出而另一路送到AGC检波器。脚外接电容C\(_{211}\)和电阻R215、R\(_{216}\)为AGC检波器的充放电回路。脚外接电阻R212、R\(_{214}\)和电容C210是AGC检波器中跟随放大器的负载。从AGC检波器输出的AGC电压送到AGC延迟电路,当接收的电视信号强度增加到约10μV时,通过延迟电路的作用,使中放的AGC先起控。而这时高放AGC尚未起控,仍处在最大增益状态,这样有利于提高整机信噪比。当信号继续增加时,电子调谐器的高放和混频会因输入信号太强而产生交扰调制。为了防止这种现象发生,通常要求混频级输入信号幅度不得超过3mV。一般高放的增益为14dB左右,则接收的电视信号在600μV左右时,高放AGC起控而使增益减小,从而保证混频级输入信号在3mV以下。由于高放AGC的起控在中放AGC起控之后,故称高放AGC为延迟式AGC。脚外接电阻R\(_{2}\)04、R205和电位器R\(_{2}\)03确定AGC的控制强度,调节电位器R203还可以调节高放的延迟量。从AGC延迟电路输出的AGC电压经高放AGC放大器放大后,从⑩脚输出加到反向管BG\(_{2}\)01的基极,经该管放大后为高频头的场效应管提供负向AGC电压。接在⑩脚的电阻R209为高放AGC电路中射极跟随级的发射极电阻。电阻R\(_{2}\)02和R226为BG\(_{2}\)管的负载,C063是滤波电容,R\(_{222}\)、R223和R\(_{224}\)是BG201的直流偏置电阻。

5.自动频率微调电路(AFT):彩色电视机对高频头的本振频率稳定度有很高的要求,因此彩电都设有AFT电路,把本振频率稳定在允许的变化范围之内,以保证电视机正常工作。从图1中看出,HA11215内有AFT电路。和外接有同步检波器的谐振回路,因此通过与、之间分布电容的耦合,将同步检波器谐振回路上的部分中频信号电压从脚和送到AFT电路。电源+12伏通过R\(_{0}\)01和R002的分压,使脚的电压为6伏,从脚输出的AFT电压是叠加在这个电压上的。脚外接电容C\(_{0}\)02是AFT电路的充放电电容,当中频频率正好为37MHz时,通过C002上的充放电电流相等使脚输出的AFT电压为0;当中频率偏低时,对C\(_{0}\)02的充电电流增大使脚输出的AFT电压上升;而当中频升高时,对C002的充电电流减小使脚输出的AFT电压下降。这样在脚输出随中频频率变化的AFT电压,通过R\(_{0}\)04送到高频头中去控制本振频率的变化。接在脚和之间的由L001和C\(_{0}\)03组成的谐振回路,决定AFT电路中鉴相器的S特性曲线的中心频率,调节L001可以改变这个回路的谐振频率,以保证鉴相器的S特性曲线中心频率在37MHz。(未完待续)(朱元芳)